ARP協議工作原理

2021-04-17 13:52:32 字數 2474 閱讀 6074

arp協議工作原理

一、arp協議簡介

arp,全稱address resolution protocol,中文名為位址解析協議,它工作在資料鏈路層,在本層和硬體介面聯絡,同時對上層提供服務。

ip資料報常通過乙太網傳送,乙太網裝置並不識別32位ip位址,它們是以48位乙太網位址傳輸乙太網資料報。因此,必須把ip目的位址轉換成乙太網目的位址。在乙太網中,乙個主機要和另乙個主機進行直接通訊,必須要知道目標主機的mac位址。但這個目標mac位址是如何獲得的呢?它就是通過位址解析協議獲得的。arp協議用於將網路中的ip位址解析為的硬體位址(mac位址),以保證通訊的順利進行。

1. arp和rarp報頭結構

arp和rarp使用相同的報頭結構,如圖1所示。

硬體型別字段:指明了傳送方想知道的硬體介面型別,乙太網的值為1;

協議型別字段:指明了傳送方提供的高層協議型別,ip為0800(16進製制);

硬體位址長度和協議長度:指明了硬體位址和高層協議位址的長度,這樣arp報文就可以在任意硬體和任意協議的網路中使用;

操作字段:用來表示這個報文的型別,arp請求為1,arp響應為2,rarp請求為3,rarp響應為4;

傳送方的硬體位址(0-3位元組):源主機硬體位址的前3個位元組;

傳送方的硬體位址(4-5位元組):源主機硬體位址的後3個位元組;

傳送方ip(0-1位元組):源主機硬體位址的前2個位元組;

傳送方ip(2-3位元組):源主機硬體位址的後2個位元組;

目的硬體位址(0-1位元組):目的主機硬體位址的前2個位元組;

目的硬體位址(2-5位元組):目的主機硬體位址的後4個位元組;

目的ip(0-3位元組):目的主機的ip位址。

2. arp和rarp的工作原理

arp的工作原理如下:

1. 首先,每台主機都會在自己的arp緩衝區(arp cache)中建立乙個arp列表,以表示ip位址和mac位址的對應關係。

2. 當源主機需要將乙個資料報要傳送到目的主機時,會首先檢查自己arp列表中是否存在該ip位址對應的mac位址,如果有﹐就直接將資料報傳送到這個mac位址;如果沒有,就向本地網段發起乙個arp請求的廣播包,查詢此目的主機對應的mac位址。此arp請求資料報裡包括源主機的ip位址、硬體位址、以及目的主機的ip位址。

3. 網路中所有的主機收到這個arp請求後,會檢查資料報中的目的ip是否和自己的ip位址一致。如果不相同就忽略此資料報;如果相同,該主機首先將傳送端的mac位址和ip位址新增到自己的arp列表中,如果arp表中已經存在該ip的資訊,則將其覆蓋,然後給源主機傳送乙個arp響應資料報,告訴對方自己是它需要查詢的mac位址;

4.源主機收到這個arp響應資料報後,將得到的目的主機的ip位址和mac位址新增到自己的arp列表中,並利用此資訊開始資料的傳輸。如果源主機一直沒有收到arp響應資料報,表示arp查詢失敗。

rarp的工作原理:

1. 傳送主機傳送乙個本地的rarp廣播,在此廣播包中,宣告自己的mac位址並且請求任何收到此請求的rarp伺服器分配乙個ip位址;

2. 本地網段上的rarp伺服器收到此請求後,檢查其rarp列表,查詢該mac位址對應的ip位址;

3. 如果存在,rarp伺服器就給源主機傳送乙個響應資料報並將此ip位址提供給對方主機使用;

4. 如果不存在,rarp伺服器對此不做任何的響應;

5. 源主機收到從rarp伺服器的響應資訊,就利用得到的ip位址進行通訊;如果一直沒有收到rarp伺服器的響應資訊,表示初始化失敗。

二、解碼詳解

了解了arp和rarp協議的報頭結構和工作原理後,我們使用網路分析系統抓取arp包,其詳細解碼,如圖2,

(圖2 網路分析系統中arp請求包詳細解碼)

圖2顯示是乙個arp的請求包的解碼,下面我們來詳細說明:

硬體型別:1,表示硬體藉口型別為乙太網型別

協議型別:0x0800,表示傳送方提供的高層協議型別是ip

協議位址長度:表示ip位址長度為4位元組=32位

操作型別:1,表示arp請求

arp回應包和rarp的包類似,我們在這裡就不再重複說明。

相關程式:

anti arp sniffer

抵禦利用arp技術衝突合法使用者的ip,軟體完全具備以下功能: 1、實時防禦arp sniffer,發現疑常重寫arp表; 2、防禦攻擊者利用arp技術衝突使用者ip位址;3、修改本地mac位址,無須重啟作業系統!

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